内容正文:
高中数学重点难点突破
函数的切线及方程
【明确相关概念】
1、函数的割线斜率
设函数y=f(x)的图像如下图:
AB是过点A(x0 ,f(x0)),B(x0+⊿x,f(x0+⊿x))的割线,
AB的斜率是:
就是函数y=f(x)的平均变化率。
2、函数的切线斜率
当点B沿着曲线趋近于点A时,割线AB绕点A转动,它的最终位置是直线AD,这条直线AD叫做此曲线在点A的切线。
由此可见,当⊿x趋近于0时,割线AB的斜率趋近于在点A的切线AD的斜率。
即切线AD的斜率:
3、函数的切线方程
函数y=f(x)在点x0处的导数的几何意义,就是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率,即k=f′(x0),相应的切线方程为:
y-f(x0)=f′(x0)(x-x0),
如果曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线垂直于x轴,这时切线的斜率不存在,即f(x)在这点的导数也不存在。
如果曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线垂直于x轴,根据直线方程的定义,可得此时的切线方程为x=x0。
【典型例题分析】
1、函数有一条切线
【例】求曲线y=过点(2,0)的切线方程.
分析:不能看到是过某点的切线就一定是两条。
解一:导数法
因为点(2,0)不在曲线上,所以(2,0)不是切点
设切点坐标为(x0,),
y′=
所以在(x0,x02)的切线斜率为
因为切线过(2,0)和(x0,),所以
解得x0=,
所以
所以k=
所以切线方程为y= (x-2)
即x+3y-2=0.
解二:点到直线距离
因为曲线y=表示圆心(0,0),半径为1的上半个圆。
所以设切线的方程为y=k(x-2)
由点到直线距离公式,得
解得
因为曲线只是上半个圆,图一
所以
所以切线方程为y= (x-2)
即x+3y-2=0.
解三:数形结合法
如图一,切线AB与OB垂直,|OA|=2,|OB|=1
所以,∠OAB=300
所以k=tan(1500)=
所以切线方程为y= (x-2)
即x+3y-2=0.
【例】求曲线y=x2++1在点(1,3)的切线方程.
分析:求曲线在点(1,3)的切线方程,说明点(1,3)是切点。
解:因为
所以曲线y=x2+在点(1,3)的切线斜率为1,
由点斜式得,曲线y=x2+在点(1,3)的切线方程为x-y+2=0
【举一反三】
【练】求曲线y=过点(-